重离子碰撞中的矢量介子自旋排列

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的系统具有巨大的轨道角动量,从而使产生的夸克胶子等离子体具有极强涡旋场,并通过自旋-轨道相互作用导致部分子的自旋极化,经过强子化导致重子的自旋极化以及矢量介子的自旋排列等可观测效应.矢量介子的自旋排列是指其自旋密度矩阵的00元素ρ00偏离1/3.在矢量介子衰变到两个赝标介子的过程中,衰变产物的极角分布只与ρ00有关,以此可以对自旋排列进行测量.理论研究表明,重离子碰撞过程中,重子的自旋极化反映了夸克自旋极化的时空平均效应,而矢量介子自旋排列则反映了夸克反夸克自旋极化的局域相空间关联.本文回顾了相对论重离子碰撞中矢量介子自旋排列的相关理论工作.重点以非相对论夸克融合模型为例,明确地计入夸克极化的相空间依赖性,展示了矢量介子自旋排列与夸克反夸克自旋极化特别是它们之间相空间关联的关系.本文还讨论了涡旋、电磁场、有效φ介子场以及它们的局域涨落对φ介子自旋排列的贡献,结果显示强作用场的时空关联效应是导致φ介子自旋排列的主要因素.矢量介子自旋排列为探索强相互作用物质和强相互作用场的性质提供了新途径.     

重离子碰撞中QCD物质整体极化的实验测量

高能重离子碰撞中Λ超子和φ, K^*0矢量介子的整体极化的实验数据证实了夸克物质整体极化的新现象,引起了研究人员的广泛关注,成为高能核物理前沿新的热点研究方向.本文主要从实验测量上回顾整体极化研究,着重阐述相对论重离子对撞机(RHIC)上的螺旋径迹探测器(STAR)合作组在不同对撞能量点开展的Λ超子和φ, K^*0介子的整体极化测量结果,并拓展到含有多个奇异夸克粒子Ξ,Ω的整体极化测量和Λ沿着束流方向的局域极化研究.本文也将简单点评大型强子对撞机(LHC)能区和HADES实验低能区的测量结果,并对这些实验结果给出的物理信息进行简单描述.     

夸克物质中的超子整体极化与矢量介子自旋排列

相对论重离子对撞机RHIC上超子整体极化和矢量介子自旋排列的实验发现证实了近20年前提出的理论.该理论预言和实验测量开辟了一种从自旋这个新的自由度来研究高能重离子碰撞中产生的高温高密核物质特性的新途径.本文简略回顾了整体极化理论提出和实验发现,总结了现有大科学装置上的相关测量进展,以及国际上现有的多种理论解释.同时,简要介绍了STAR探测器近期升级所带来的物理机遇.     

中高能重离子碰撞的高能光子测量及相关物理

高能光子探测为研究中高能重离子碰撞的许多重要问题如核物质性质、韧致辐射、阈下和阈上中性介子产生等提供了机遇.简要回顾了近几年国外开展的中能与相对论重离子碰撞高能光子实验概况,并简要介绍了欧洲合作研制的高能光子探测器TAPS的基本构造.另外,用GEANT程序模拟计算了50—1000MeV光子在TAPS标准8×8阵列中的能量响应. The Measurement of energetic photon produced in intermediate energy and relativistic energy heavy ion collisions provides opportunities for investigating many interesting and sophisticated problems such as properties of nuclear matter under extreme condition, bremsstrahlung, neutral meson production both below and above the production threshold in free nucleon nucleon collision. The related experiments performed at GANIL and GSI as well as the structure of the popular used detector ...     

相对论重离子碰撞中π介子椭圆流劈裂

近年来,美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上正在进行着束流能量扫描实验, STAR国际合作组的研究人员发现π介子椭圆流劈裂与电荷不对称度存在着线性关系.该现象被认为是手征磁波效应的重要信号.本文基于拓展的多相输运模型,利用三味Nambu-Jona-Lasinio (NJL)模型研究了构成π⁺和π^-介子不同的夸克同位旋平均场势,为解释π介子椭圆流劈裂与电荷不对称度线性关系的实验现象提供了新思路,可为同质异素体碰撞以及致密星体中夸克物质同位旋效应研究提供理论依据.     

重离子碰撞中K介子和π介子产生的统一动力学模拟

用RVUU模型统一地研究了重离子碰撞中产生的K介子和π介子的动力学过程.考虑了K产生和输运过程的介质效应,同时,计入了π在核物质中的传播.用它模拟了每核子1GeV入射能量的重离子碰撞中π产生和阈下K产生过程.讨论了核介质效应对π末态性质的影响,以及对K末态性质的联带影响.计算结果表明,吸引的π光学势,影响了末态π动量分布,使横动量分布中具有小动量的π产额增大,同时明显增大了K的产额,改变了K的动量分布.这说明要合理地评价重离子碰撞的探测信息,需要统一地研究K和π的这些末态动力学作用.     

核物质中的π, K, ρ和η物理

介绍了入射能量约1 A GeV时的重离子碰撞产生的介子物理, 分析了SIS和Bevalac两个重离子加速器的实验数据中显示的介质效应, 特别是手征对称性在有限密度时的部分恢复信号, 指出了目前理论研究中存在的问题, 最后讨论了兰州重离子加速器CSR可以进行的介子物理研究.     

自旋与手征动力学的输运模拟研究

自旋相关的物理是多个研究领域的热门课题。核子和夸克都是自旋为1/2的费米子，在非对心重离子碰撞中受到自旋-轨道相互作用以及磁场的影响，会产生有趣的自旋动力学，特别是在垂直于反应平面方向上会出现自旋极化。在相对论重离子碰撞中，由于产生了极端的高温高密环境，夸克可以近似看作无质量粒子，此时自旋动力学过渡为手征动力学。在外界电磁场、涡旋场作用下以及在电荷与手征荷不对称的条件下，会产生一系列手征反常效应。本文介绍我们课题组基于输运模拟在自旋与手征动力学方面开展的一系列研究工作，包括中能重离子碰撞及相对论重离子碰撞中粒子的自旋极化、理想体系及相对论重离子碰撞中的手征磁波等。     

柱形夸克胶子等离子体的2π干涉学检测

在2п干涉学中,对不同的п源2п,关联函数可以是不同的. 如果在相对论重离子碰撞中出现柱形夸克胶子等离子体,п介子将从柱形夸克胶子等离子体表面发射,此时2п关联函数将出现一种特殊的振荡行为.这种振荡行为可以用来探明夸克胶子等离子体的存在性,同时也是相对论重离子碰撞中出现夸克胶子等离子体的一个信号.     

重离子碰撞中的轻矢量介子光生过程(英文)

计算了相对论重离子碰撞中轻矢量介子(ρ,ω和φ)的光生过程。基于窄-宽近似,严格推导了相对论重离子碰撞中ρ,ω和φ半弹性和非弹性光生过程的遍举和单举横截面。从数值结果可以看出对于p-p碰撞,光生过程的贡献是不重要的,但是对于pT2.5 GeV Au-Au碰撞和pT3 GeV Pb-Pb碰撞,轻矢量介子光生过程的贡献是明显的。     

HBT参数对π源空间分布的敏感性研究(英文)

利用理想高斯源的两粒子关联函数，对单高斯源和双高斯源的两π介子HBT关联效应进行了研究，得出了相应的半径参数和A参数．结果表明，半径参数主要取决于高能重离子碰撞中多数π介子产生的中间区域；对产生π介子的边缘区域的空间分布形状不敏感．在边缘区域内产生的π介子主要影响A参数的变化．π介子源空间分布的非高斯形是导致λ参数减少的一个重要因素．The HBT radius parameters and the HBT λ-parameters of single Gaussian source and double Gaussian source are investigated by using two-pion correlation function in HBT intensity interferometry. It is indicated that the radius parameter is insensitive to the spatial shape of the edge zone of source and is mainly affected by the size of the central zone of pions emitted in high energy heavy-ion collisions. The pions produced at the edge of source influence the λ parameter. The non-Gaus...     

超精细结构效应对辐射光谱圆极化特性的影响

在相对论多组态Dirac-Fock方法和密度矩阵理论的基础上,利用发展的全相对论扭曲波程序,系统研究了超精细结构效应对纵向极化电子碰撞激发过程以及退激发辐射光谱圆极化特性的影响.计算得到了类氦Sc~(19+)和~(205)Tl~(79+)离子1s~2 ~1S_0→1s2p ~3P_2超精细结构层次上M_F能级的碰撞强度,考察了辐射衰变过程中发出特征光子的极化特性,并分析了E1-M2量子干涉效应以及电子-电子间相互作用的相对论修正对退激发辐射光子圆极化度的影响.     

强激光驱动高能极化正负电子束与偏振伽马射线的研究进展

高能自旋极化正负电子束与偏振伽马射线在高能物理、实验室天体物理与核物理等领域有十分重要的应用.近年来随着超短超强激光脉冲技术的快速发展,利用强激光与物质相互作用的非线性康普顿散射和多光子Breit-Wheeler过程为制备高极化度、高束流密度的高能极化粒子束提供了新的可能.本文对基于强激光产生高能极化正负电子束与偏振伽马射线的研究成果进行简要回顾,并介绍了这些方法的基本物理原理和主要结果.     

相对论非对称重离子碰撞中小相对动量区域2π干涉学

用小相对动量区域2π干涉学分析方法研究了相对论非对称重离子碰撞中π介子的吸收存在时对2π干涉学分析所得π源参数的影响,得到了不考虑和考虑π的吸收情况下所得到的源的参数的解析关系.与相对论非对称重离子碰撞1.8A GeVAr+Pb的实验结果进行了对比.     

重离子碰撞中同位旋分馏对碰撞系统同位旋的依赖性

利用同位旋相关的量子分子动力学模型，研究了中能重离子碰撞过程中同位旋分馏现象及其对于碰撞系统同位旋的依赖性.计算结果表明:在碰撞系统膨胀的低密度区, 气相(发射核子)与液相(碎片)的中子-质子比出现不均等分配现象,即同位旋分馏. 同位旋分馏的强弱明显地依赖于碰撞系统的中子-质子比,其强度随着系统中子-质子比的增大而增大. 丰中子碰撞系统产生丰中子的气相和缺中子的液相,而缺中子碰撞系统产生缺中子的气相和丰中子的液相.在丰中子的碰撞系统中同位旋分馏强度敏感地依赖于对称势,而对于两体碰撞的同位旋效应并不敏感，但对于缺中子的碰撞系统,同位旋分馏强度对于对称势不敏感， 同时发现动量相关作用对于同位旋分馏过程的作用不明显. 关键词： 中能重离子碰撞 同位旋分馏 同位旋效应 对称势     

重离子碰撞中的对称势翻转

利用同位旋和动量相关的输运模型IBUU，以Sn,Sn同位素在低能与高能碰撞为例，在两种不同的对称势作用下，研究了重离子碰撞中的对称势翻转现象.我们发现从低能到高能在同位旋相分化、发射核子的中-质比、发射核子的双n/p比，中-质微分横向流观测量中均存在对称势翻转现象.对称势翻转效应的研究有利于确定对称能的密度依赖性. 关键词： 重离子碰撞 对称势翻转 对称能     

强作用介质诱导的光子辐射和双轻子产生

考察了相对论性高能重离子碰撞中产生的硬部分子喷注穿过强作用介质时,喷注与介质中的部分子多次散射诱导的光子辐射与双轻子产生,得到了对应于opacity展开第一阶的光子横动量谱,辐射光子导致的喷注的能量损失以及双轻子的不变质量谱,结果表明,光子的产生率随横动量的增加而降低,双轻子的产生率随其不变质量的增加而减小,辐射光子导致的能量损失线性依赖强作用介质靶的厚度。     

LHC能量下D介子的核修正因子

高能质子-质子(p-p)和质子-原子核(p-A)碰撞过程中产生的D介子是分析碰撞后生成的饱和胶子性质的重要途经。考虑领头阶下的强耦合效应,在色玻璃凝聚理论(CGC)框架下研究了LHC(Large Hadron Collider, LHC)能量下p-p(p-A)碰撞过程中的D介子产生。采用由KLR-AdS/CFT色偶极模型通过傅里叶变换得到的偶极关联因子,同时利用Glauber模型考虑冷核物质效应,计算了质心能量为5.02 TeV时质子-铅核(p-Pb)碰撞中不同碰撞中心度下D介子的产生截面,并在此基础上研究了p-Pb碰撞中D介子产生及其半轻子衰变过程中的核修正因子。通过与大型强子对撞机(LHC)实验结果比较发现:考虑强耦合效应后的理论结果与ALICE和LHCb合作组的最新实验数据符合得更好。最后,本文对LHC碰撞质心能量为8.16 TeV时p-Pb碰撞中D介子产生的核修正因子给出了理论预言, 结果显示此能量下核修正因子理论值比5.02 TeV时略大。     

高能重离子碰撞实验中的软物理研究现状

高能重离子碰撞实验中的软物理研究能够帮助我们清楚认识系统的集体演化过程,并且有助于理解碰撞产生的热密系统的性质.本文介绍了高能重离子碰撞实验中软物理的研究现状及其新近取得的实验成果,包括七部分内容:1)高能重离子碰撞简介;2)碰撞几何方面的研究现状;3)粒子产生方面的研究现状;4)关联与起伏方面的研究现状;5)集体膨胀方面的研究现状;6)强子化方面的研究现状,7)LHC/ALICE实验上的软物理预期.最后,本文对高能重离子碰撞实验中的软物理研究现状进行总结.     

K介子协变动力学及其准粒子模型的性质

简要综述了中高能重离子碰撞中K介子的产生及研究进展。重点介绍了K介子协变动力学模型, 并在此框架内分析了中高能重离子碰撞中K+介子以及与其伴随产生的Λ超子的集体流特征。 结果表明: 协变动力学模型能够很好地给出K+介子和Λ超子的微分直接流。 相对而言, 软势给出的集体流与实验值符合更好。同时, 通过对不同输运模型中K介子准粒子模型的基本属性进行对比分析, 明确了协变动力学模型中K介子准粒子模型的质量及能量随核物质密度的变化特征, 以及周围核子的运动对于K介子基本属性的影响。In the present paper, we briefly review the progress in the study of kaon production in heavy\|ion collisions at intermediate and high energies and introduce the covariant kaon dynamics model. The collective flows of positively charged kaon and the lambda hyperon associated produced with kaon are studied in the framework of the dynamics. It shows that the directed differential flow of K+ meson and Λ hyperon can be reasonably reproduced in the covariant kaon dynamics model. The calculated results with soft equation of nuclear matter are in better agrement with experimental data. Meawhile, a detailed comparison of the properites of different quasi\|particle models in various transport model and the influence of nucleon’s movement on the effective mass and energy of the quasi\|particle in the covariant kaon dynamics model are discussed.